基于RTW的PD雷达基本信号处理

【摘要】：在雷达信号处理中，系统级仿真占有极其重要的地位。通过系统级的仿真，能够保证产品在最高层次上的设计正确性。传统的雷达仿真手段有基于SPW(Signal Processing Workstation)的仿真和基于高级计算机语言的仿真，前者由于SPW软件专业性强，实现过程复杂而难以推广，后者由于编程工作量大，调试繁琐，易出错而致使开发周期太长。针对上述问题，本文尝试采用基于RTW(Real-Time Workshop)的快速原型设计方法，结合VxWorks操作系统实现雷达信号处理的实时仿真。利用Matlab／Simulink可以快速搭建起系统模型，但它是非实时的系统级仿真。Vxworks是目前嵌入式行业应用最为广泛的实时操作系统，具有很好的实时性和可靠性。利用RTW从Simulink模型自动生成面向Vxworks的C代码，极大地方便了程序在嵌入式平台上的仿真工作。 在深入学习和研究快速原型设计方法的基础上，本文首先阐述了RTW的系统实时仿真开发环境，重点研究了面向Vxworks实时目标的实现方法和具体流程。接着对脉冲多普勒(PD)雷达信号处理系统的实现作了详细的介绍，分析了主要子模块的原理(主要包括脉冲压缩、多普勒处理、恒虚警处理)，建立了相应的数学模型，并通过Simulink搭建起一个简单PD雷达信号处理系统，实现了完全Matlab环境下的非实时仿真。通过对仿真结果的分析，验证了模型算法的正确性。最后对原模型进行了改进，通过RTW从Simulink模型自动生成面向VxWorks的程序，将非实时仿真转化为实时仿真，初步验证了基于RTW的快速原型设计方法在雷达信号处理实时仿真中的可行性。 使用Simulink搭建系统比之以往基于SPW等的雷达系统仿真更直观，更易实现；使用RTW从Simulink模型自动生成代码，可以免去繁琐的编程、调试，大大减少了工作量，缩短了开发周期，提高了系统设计的可靠性。因而，采用基于RTW的快速原型设计思想，尝试进行雷达信号处理的实时仿真的研究，有重要的实用价值。